Pourquoi le film d'emballage a besoin du test d'impact de fléchettes tombantes

Les films d'emballage, en particulier ceux utilisés dans l'emballage, doivent résister à des contraintes et à des impacts importants pendant le transport, la manutention et le stockage. Résistance aux chocs est une propriété clé qui garantit que le film peut absorber et distribuer l'énergie sans se déchirer ni se casser lorsqu'il est soumis à des forces externes. Test d'impact de fléchettes tombantes est utilisé pour simuler des conditions d'impact réelles afin de déterminer la durabilité d'un film.

 

Test d'impact de fléchettes

Pourquoi le film d'emballage a besoin d'une fonction anti-impact

Les films d'emballage sont exposés à des bords tranchants, à des objets lourds ou à une manipulation brutale dans des scénarios réels. Sans une fonction anti-impact, le film pourrait se déchirer, compromettant la protection du produit. Un film avec une faible résistance aux chocs pourrait entraîner un gaspillage de matériaux plus important, une réduction de la durée de conservation du produit et des dommages potentiels aux marchandises, entraînant l'insatisfaction des clients et des coûts supplémentaires.

Normes directrices pour les essais d'impact de fléchettes tombantes

ASTM D1709 – Méthodes d’essai normalisées pour la résistance aux chocs des films plastiques par la méthode de la fléchette en chute libre

ASTM D1709 est le norme primaire utilisé pour tester le résistance aux chocs de films plastiques utilisant le Test d'impact de fléchettes tombantes. Elle précise la procédure à suivre pour déterminer la Résistance aux chocs des films et des feuilles en plastique en mesurant la hauteur à laquelle une fléchette est lâchée pour provoquer la rupture de l'échantillon. Le test permet de classer les résistance des films aux impacts dans des conditions spécifiques.

 

En savoir plus sur la norme ASTM D1709

ISO 7765-1 – Films et feuilles en plastique — Détermination de la résistance aux chocs par la méthode de la chute libre Partie 1 : Méthodes en escalier

ISO 7765-1 fournit une procédure similaire à ASTM D1709 pour évaluer la résistance aux chocs des films et des feuilles en plastique. Elle spécifie la méthode de détermination de l'énergie nécessaire pour provoquer une rupture dans les films de moins de 1 mm d'épaisseur lorsqu'il est impacté par une fléchette en chute libre. Le test est conçu pour identifier la hauteur à laquelle la fléchette provoquera 50% des échantillons à échouer dans des conditions normalisées, fournissant une mesure de la résistance du matériau résistance aux chocs.

En savoir plus sur la norme ISO 7765-1

Présentation du test

Le Test d'impact de fléchettes tombantes est une méthode largement utilisée pour déterminer la résistance aux chocs de matériaux, notamment de films plastiques, y compris films d'emballage, polyéthylène, polypropylène, et d'autres matériaux d'emballage souples. Ce test évalue la capacité d'un matériau à résister à l'impact lorsqu'il est soumis à une fléchette en chute libre, ce qui simule les conditions de contrainte et de manipulation réelles. Vous trouverez ci-dessous une description détaillée de la manière dont le Test d'impact de fléchettes tombantes est réalisée, sur la base de ASTM D1709, ISO 7765-1, et les meilleures pratiques.

La technique d'essai la plus utilisée est la méthode de l'escalier. Un incrément uniforme de poids du missile est utilisé pendant l'essai et le poids du missile est diminué ou augmenté de l'incrément uniforme après l'essai de chaque échantillon, en fonction du résultat (échec ou non) observé pour l'échantillon.

Selon les différentes fléchettes (tailles, matériaux, poids, etc.) et les hauteurs de chute, la méthode A et la méthode B sont toutes deux indiquées dans les deux normes ASTM et ISO.

Méthode A La méthode utilise une fléchette à tête hémisphérique de 38 mm + 1 mm de diamètre, lâchée d'une hauteur de 0,66 m ± 0,01 m. Cette méthode peut être utilisée pour les matériaux dont la résistance aux chocs nécessite des masses d'environ 0,05 kg à environ 2 kg pour les fracturer.

Méthode A fléchette et manche
Méthode A fléchette et manche
Méthode A incrémenter les poids
Méthode A incrémenter les poids

Méthode B emploie une fléchette avec une tête hémisphérique de 50 mm ± 1 mm de diamètre tombée d'une hauteur de 1,50 m ± 0,01 m. Sa plage d'applicabilité s'étend d'environ 0,3 kg à environ 2 kg.

Méthode B fléchette et manche
Méthode B fléchette et manche
Méthode B incrémenter les poids
Méthode B incrémenter les poids

1. Configuration et équipement de test

Les échantillons d'essai sont prélevés sur plusieurs rouleaux de film et, si possible, sur plusieurs séries de production. Il n'est pas possible de tirer des conclusions définitives sur une propriété spécifique d'un film à partir d'un seul rouleau de film.

Machine d'essai : Le test est effectué à l'aide d'un testeur d'impact de fléchettes FDT-01, qui se compose d'un cadre rigide qui contient l'échantillon (film ou feuille) et un assemblage de fléchettes qui est lâché d'une hauteur prédéterminée sur l'échantillon. 

Fléchette et hauteur de chute : Sélectionnez la méthode A ou la méthode B à utiliser, selon les exigences des spécifications matérielles pertinentes ou selon l'accord entre les parties intéressées. Les méthodes A et B ont leurs propres hauteurs de fléchettes et de chute. Le testeur d'impact de fléchettes FDT-01 dispose d'un menu pour indiquer la méthode utilisée.

 

2. Préparation des échantillons

Taille: La zone d'impact pour le test d'impact de fléchette tombante est de φ120 mm, par conséquent, un échantillon carré de 150 mm * 150 mm ou une longue bande d'une largeur de 150 mm est généralement utilisé. 

Chargement:L'échantillon est maintenu par une pince annulaire en deux parties d'un diamètre intérieur de 125 mm. La pince supérieure ou mobile est actionnée pneumatiquement pour une utilisation plus facile. Les surfaces de contact de la pince sont recouvertes de paniers en caoutchouc pour éviter tout glissement.

3. Sélection du poids du missile et du poids incrémental ΔW (ou Δm en ISO)

Pour commencer, sélectionnez un poids de missile proche du poids de rupture d'impact attendu. Ajoutez le nombre nécessaire de poids supplémentaires sur la tige de la fléchette et mettez le collier de verrouillage en place afin que les poids soient maintenus solidement en place. 

4. Démarrer un test

Activez le mécanisme de libération électromagnétique de la fléchette et placez la fléchette en position. Relâchez la fléchette. Si la fléchette rebondit sur la surface de l'échantillon, attrapez-la après son rebond pour éviter à la fois des impacts multiples avec la surface de l'échantillon et des dommages à la surface de contact hémisphérique de la fléchette résultant d'un impact avec des pièces métalliques de l'appareil.

5. Évaluation

Si le premier échantillon échoue, diminuez la masse du missile de ΔW, si le premier échantillon ne échoue pas, augmentez la masse du missile de ΔW, continuez à tester des échantillons successifs, en diminuant ou en augmentant la masse du missile de ΔW entre les chutes selon que l'échantillon précédent a échoué ou non.

6.Suite

Une fois que 20 échantillons ont été testés, comptez le nombre total, N, de défaillances, (X). Si N = 10 à ce stade, le test est terminé. Dans le cas contraire, terminez le test comme suit :

Si N< 10, continuez à tester des échantillons supplémentaires jusqu'à ce que N=10, puis arrêtez le test.

Si N> 10, continuez à tester des échantillons supplémentaires jusqu'à ce que le nombre total de non-défaillances (O) atteigne 10, puis arrêtez les tests.

7.Calcul

Contrairement à la formule de calcul manuelle décrite dans les normes, le testeur d'impact de fléchettes FDT-01 donne les résultats de l'énergie d'impact (en Joule) et de la masse d'impact (en gramme) directement sans aucun délai. 

FAQ sur le test d'impact des fléchettes

Qu'est-ce que le test d'impact de fléchettes tombantes et pourquoi est-il important pour les matériaux d'emballage ?

Le Test d'impact de fléchettes tombantes est une procédure largement reconnue pour évaluer la résistance aux chocs des films plastiques et des matériaux flexibles. Il simule des scénarios réels dans lesquels les matériaux d'emballage peuvent être soumis à des impacts ou des chutes soudaines. Ce test aide les fabricants à déterminer résistance à la traction, résistance aux chocs, et durabilité des matériaux utilisés dans les emballages, garantissant qu'ils peuvent résister à des conditions de manipulation difficiles pendant le transport et le stockage. En évaluant des matériaux tels que films d'emballage, le test garantit que l'emballage fonctionnera bien sous contrainte, réduisant ainsi le risque de dommages pendant le transport ou l'utilisation.

Comment se déroule le test d'impact de fléchettes tombantes ?

Le Test d'impact de fléchettes tombantes suit une procédure spécifique :

  • Préparation des échantillons:L'échantillon d'essai, généralement un film plastique mince, est découpé aux dimensions standard (généralement 150 mm x 150 mm) et conditionné dans un environnement contrôlé.
  • Configuration de test:L'échantillon est placé horizontalement entre des supports rigides dans le testeur d'impact de fléchettes FDT-01, et une fléchette lestée est lâchée d'une hauteur prédéterminée.
  • Impact de fléchettes:La fléchette frappe l'échantillon et l'énergie transmise au film est calculée en fonction du poids de la fléchette et de la hauteur de chute.
  • Mesure des défaillances:L'essai se poursuit jusqu'à ce que 50% des échantillons échouent. L'énergie (mesurée en joules) et la masse nécessaires à la défaillance de l'échantillon sont enregistrées comme Résistance aux chocs.

Cette méthode fournit des résultats fiables sur la façon dont un matériau se comportera dans des conditions dynamiques telles que des chutes, des impacts ou des chocs pendant l’utilisation.

Comment les résultats du test d’impact de fléchettes tombantes se rapportent-ils aux applications du monde réel ?

Le Test d'impact de fléchettes tombantes fournit des informations précieuses sur la manière dont les matériaux se comporteront dans des conditions pratiques telles que des chutes pendant le transport, la manutention ou les applications d'utilisation finale. Par exemple, dans conditionnement, les matériaux testés pour la résistance aux chocs aident à déterminer la probabilité de rupture du film ou dommage pendant l'expédition ou la manutention, garantissant l'intégrité du produit. Les résultats sont utilisés pour sélection des matériaux dans des industries comme emballage alimentaire, médicaments, et électronique, où la résistance aux chocs est essentielle pour protéger le contenu des dommages physiques.

Les résultats obtenus par la méthode A et la méthode B peuvent-ils être comparables ? 

Les données spécifiées obtenues par les deux méthodes d'essai ne peuvent pas être comparées directement ni avec celles obtenues à partir d'essais utilisant différentes conditions de vitesse du projectile, de diamètre de la surface d'impact, de diamètre effectif de l'échantillon et d'épaisseur. Cependant, les valeurs obtenues par ces variables d'essai dépendent fortement de la méthode de fabrication du film.

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